上周，在第64屆國際電子器件會議 (IEDM) 上，全球兩大半導體巨頭展示了嵌入式 MRAM 在邏輯芯片制造工藝中的新技術。
首先，我們來了解一下 MRAM (Magnetic Random Access Memory)，它是一種非易失性的磁性隨機存儲器。擁有靜態(tài)隨機存儲器 (SRAM) 的高速讀取寫入能力，以及動態(tài)隨機存儲器 (DRAM) 的高集成度，而且基本上可以無限次地重復寫入。
英特爾 (Intel) 在其 22 FFL 工藝中描述了 STT-MRAM (基于 MRAM 的自旋轉移力矩) 非易失性存儲器的關鍵特性。英特爾稱其為“首款基于 FinFET 的 MRAM 技術”。
這項技可以理解為一個“生產準備就緒”的階段，英特爾也沒有像任何代工客戶透露該流程信息，但從多個消息源來看，目前正在運輸出貨的商品已經采用了這項技術。
與此同時，三星 (Samsung) 在 28nm FDSOI 平臺上描述了 STT-MRAM。在可擴展性、形狀依賴性、磁性可擴展性等方面來衡量，STT-MRAM 目前被認為是最好的 MRAM 技術。
MRAM 技術自 20 世紀 90 年代以來一直在發(fā)展，但尚未取得廣泛的商業(yè)成功。三星研發(fā)中心首席工程師，公司IEDM論文的主要作者 Yoon Jong Song表示：“我認為現(xiàn)在是時候，該展示一下我們在制造化和商業(yè)化方面的成果了。”
隨著行業(yè)向更小的節(jié)點轉變，在技術上面臨著嚴峻的可擴展性挑戰(zhàn)。MRAM 除了被視為能夠取代傳統(tǒng)存儲器芯片 DRAM 和 NAND 的候選者，還被視為一項充滿吸引力的嵌入式技術，可以替代閃存和嵌入式 SRAM。
因為它具有快速讀取寫入時間，高耐用性和強保留性。嵌入式 MRAM 被認為特別適用于例如物聯(lián)網 (IoT) 設備之類的應用。自去年以來，Globalfoundries 就其 22 FDX 22nm FD-SOI 工藝提供嵌入式MRAM。但業(yè)內分析師 Jim Handy 表示，他并不知情 Globalfoundries 的嵌入式 MRAM 技術具體有哪些商業(yè)化的應用。
“沒有人提起它的原因，是因為他們不得不添加新材料，”他說。
但隨著制造成本下降以及其他存儲器技術面臨可擴展性挑戰(zhàn)，嵌入式 MRAM 正在獲得更多考慮。 “重要的是，隨著新工藝技術的發(fā)展，SRAM 單元的尺寸不會隨著剩余的工藝而縮小，從這點來看，MRAM 變得越來越有吸引力，” Handy說。
在其論文中，英特爾表示其嵌入式 MRAM 技術可在 200 攝氏度下實現(xiàn)長達 10 年的記憶期，并可在超過 106 個開關周期內實現(xiàn)持久性。該技術使用 216mm×225mm 1T-1R 存儲單元。
與此同時，三星也稱其 8Mb MRAM 的續(xù)航能力為 106 次，記憶期為 10 年。
Song 表示，三星技術最初將用于物聯(lián)網應用。他說，在將其用于汽車和工業(yè)應用之前，可靠性必須提高。 “我們已成功將技術從實驗室轉移到工廠，并將在不久的將來將其推向市場”。
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